第三代5G工業網關在醫療、工業物聯網、車載交通、智慧城市中的智能應用

原創 作者 智能網關 2021-01-29 09:48:00 工業網關 智能網關

智能網關全景展示


從上圖可以看出不管是外接口的數量還是外殼材質來看,飛凌嵌入式第三代5G網關相較于之前的版本有很大差別。在上篇文章《飛凌5G智能網關3.0-FCU2303正式發售!》中,已對它的特點做了詳細的介紹。

本文將針對該平臺在智能領域的多種應用來進行講解,下面讓我們跟隨小編一起來看下FCU2303是如何在工業物聯網智慧城市醫療、交通領域中“發光發熱”的。

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一、工業物聯網5G工業路由應用


在工業場景中,存在一種特殊的重要“關口”。 工業現場往往存在不同的網絡環境,不同軟件、不同系統、不同工廠之間的網絡通信語言也都不盡相同,

工業網關就是從一個網絡環境連接到另一個網絡環境的一種面向工業應用的裝置或設備。

隨著5G技術的發展,其高帶寬、低延時的特性也將助力工業網關向工業智能網關的升級轉型。

具體實現:以太網做LAN口組成內部局域網,把5G作為WAN口,通5G上網或者通過WiFi的AP實現組網功能。

5G工業路由


 FCU2303推薦理由:

? 內部集成高性能 64位四核ARM處理器LS1046A,主頻高達1.8GHz,CoreMark跑分45000;

8路網口:提供8路千兆網口,可接入多種網口設備,如攝像頭、云化機器人等;

USB3.0:提供對外USB接口給客戶更高的靈活性,同時支持U盤更新系統,快捷方便;

8路 RS485(含4路RS485/RS232自適應接口):可接入氣象監測、環境監測、煙感探測等多種監測設備;

12V供電:提供2路12V供電電源,免去電源緊缺的困擾;

DI/DO:可對開關量進行遠程控制;

WiFi:支持2.4GHz、5GHz雙頻WiFi;

? 搭載 華為5G工業模組MH5000/移遠RM500Q配合LS1046A的網絡加速引擎,可幫助用戶快速接入互聯網,實現安全可靠的數據傳輸;

? 提供 強勁數據采集、轉發、處理能力, 支持MODBUS、MQTT、IPSEC、OPENSSL、OP-TEE、DPDK、ovs-DPDK、Lighttpd、Samba等協議;

邊緣計算能力:提供單點、多點、模型等實時控制。


FCU2303經過-40℃~+85℃高低溫嚴格測試;鋁合金型材外殼,堅固耐用。在產品細節上更是精益求精,前后擋板螺絲導電處理、橡膠套對天線缺口進行密封、天線與外殼絕緣處理同時做了防滑扣設計,

這些都將增加產品的穩定性。除了滿足工業溫度的要求外,EMC電磁兼容也是工業產品最為重要的內容,FCU2303智能網關外圍接口全部增加靜電四級防護,

通訊端口增加隔離保護芯片。RS485、RS232接口3KV隔離保護,EFT3級防護;網口、USB、RS485、RS232,靜電四級防護。


工業網關細節展示


二、智慧城市:5G智慧燈桿應用

智慧化的路燈作為一個高度集成的項目,是智慧城市發展的落地載體,有外延、可擴展、能適配智慧城市的建設要求。



在景區、園區、步行街,智慧燈桿的主要功能不僅僅局限于照明,還包括:照明、視頻監控、環境監測、信息發布、公共廣播、求助報警、IP廣播、網絡覆蓋、充電樁等功能。



1、感知輸出設備:

即負責前端數據感知和相關輸出的設備,包括照明燈具、各類傳感器、一鍵報警器、攝像頭、音頻廣播、LED屏等設備。

2、通信控制設備:

即負責感知輸出設備的數據采集、通信和控制的設備,按環境和業務的需求可選路燈專用網關、工業路由器、RTU、數采儀等。

3、數據指令流程:

通信控制設備下端通過RS232、RS485等接口與感知輸出設備連接,實現數據的采集設備的控制。通信控制設備上行通過4G或有線與平臺系統通信,實現數據和指令的實時傳輸。

5G 工業智能網關 工作流程圖


 FCU2303推薦理由:

1. 以太網:原生支持8路千兆網,可連接視頻的采集、信息的發布、一鍵呼叫、公共廣播、公共WLAN等功能;

2. 8路RS485(其中4路RS232復用接口):氣象監控、環境監控、RSU

3. DI、DO:輸入輸出,單燈控制器采集電量、路燈故障判斷等功能;

4. 4G/5G網絡:及時獲取和傳遞信息;

5. WiFi:支持2.4GHz、5GHz雙頻WiFi;

6. 電動車充電樁設備:實現電動車充電管理,計費繳費功能(可用網口或串口)

7. 支持IPSEC、OPENSSL、OP-TEE、 DPDK、ovs-DPDK、Lighttpd、Samba;采用Ubuntu18.04系統高版本內核;支持U盤更新系統,簡單方便。

三、軌道交通:5G車載TAU應用

車載TAU主要作用是將CBTC(基于通信的列車自動控制系統)、CCTV(視頻監控系統)、PIS(乘客信息系統)進行采集存儲,利用5G或者WiFi在有限時間內將數據傳輸到地面。


5G車載TAU應用


在列車上安裝車地傳輸終端、監控系統,將列車定位信息、實時的TCMS信息、安全監測信息、故障信息等封裝發送到列車監控系統,通過5G傳送到地面監控中心的服務器。

通過車地交互實現監控中心對列車信息的在線監測、故障預診斷和調度,實現列車安全高效的運行。

5G車地無線通訊系統TAU


 FCU2303推薦理由:

1、極快的運算處理能力,LS1046A的架構是ARM Cortex-A72架構,主頻最高1.8GHz,可以滿足大量的數據處理和運算的功能。
2、強大的網絡處理能力,原生支持8路Ethernet,最大可支持2個XFI(10GbE)接口,同時支持多種網絡協議。
3、支持USB3.0,支持5G,可以滿足列車在停站的短時間內,完成數據的發送和接收,符合高帶寬、實時傳輸的要求。
4、支持WiFi5.0和WiFi6.0,和地面通信模塊通信時,保證實時傳輸條件下的數據的穩定性和準確性。
5、支持M.2的硬盤,在滿足TAU存儲大量數據的同時,極大的減小了產品的體積,方便安裝和攜帶。


四、醫療:5G智慧救護車應用

其實5G已經在遠程會診、遠程超聲、遠程手術、應急救援、遠程示教、遠程監護、智慧導診、移動醫護、智慧院區管理、AI 輔助診斷等眾多醫療健康領域有廣泛應用。

通過 5G網絡實時傳輸醫療設備監測信息、救護車輛實時定位信息、車內外視頻畫面。便于實施遠程會診和遠程指導,對院前急救信息進行采集、處理、存儲、傳輸、共享可充分提升管理救治效率,

提高服務質量現代救護車,裝備了先進的診療裝備,包括多參數心電監護儀、全自動呼吸機、除顫儀等。

5G救護車


FCU2303智慧網關基于NXP LS1046A處理器設計,提供四核主頻1.8GHz高算力CPU,采用無風扇設計,能夠在-40℃~+85℃的環境下,保證醫療救護系統長時間穩定運行;

同時標配8路千兆網口(可靈活配置2/4/6/8路千兆網口,全部獨立MAC地址)、4路RS485、4路RS485/RS232復用接口、2路DI、2路DO、1路USB HOST 3.0,保證各類診療設備的可接入性,實現救護車的全車聯網

5G救護車流程圖



除此之外,FCU2303支持5G模組、4G模組,通過撥碼一鍵切換便可使用,可為用戶提供高帶寬、低延時、大連接的服務,同時支持雙頻Wi-Fi,可實現STA、AP兩種模式。

現代診療設備通過FCU2303智能網關網口及I/O串口,車內診療儀器實現高速上網及生理數據無線傳輸,將車內患者的診療數據、監護影像實時傳輸到醫院,

使醫院在第一時間掌握患者病情,提前制定急救方案并進行資源準備,實現院前急救與院內救治的無縫對接,為患者搶救提供了很好的保障。



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